常微分方程考研讲义(7)
时间:2025-03-10
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域,使得行列式
c1
c2 c2
(n 1)
cn cn
(n 1)
c1
(n 1)
0
c1 c2
cn
其中
(k)
x
k
k
.
特解:方程满足特定条件的解.
定解问题:求方程满足定解条件的求解问题.定解条件分为初始条件和边界条件,相应的定解问题分为初值问题和边值问题.
一般地,初值问题为
(n)
F(x,y,y , ,y) 0
(1)(n 1)(n 1)
(x0) y0 y(x0) y0,y (x0) y0, ,y
特解可以通过初始条件限制,从通解中确定任意常数而得到,如例1中,含有一个任意常数c的解
kt
u ua ce
就是一阶方程(1.1)的通解;而
kt
u ua (u0 ua)e
就是满足初始条件
t 0,u u0 的特解.
5、积分曲线和方向场 一阶微分方程
dydx
f(x,y) (1.25)
的解y (x)是xy平面上的一条曲线,将它称为微分方程的积分曲线;而方程(1.20)的通解y (x,c) 对应于xy平面上的一族曲线,称为方程的积分曲线族;满足初始条件y(x0) y0的特解就是通过点
(x0,y0)的一条积分曲线.
方程(1.25)的积分曲线上每一点(x,y)的切线斜率积分曲线的每一点(x,y)及这点上的切线斜率
dydx
dydx
刚好等于函数f(x,y)在这点的值,也就是说,
恒满足方程(1.25);反之,如果一条曲线上每点的切线
斜率刚好等于函数f(x,y)在这点的值,则这一条曲线就是方程(1.25)的积分曲线.
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